干旱区研究

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2019 (5): 0-0.

摘要 ( 299 )

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全新世以来青藏高原文化遗址时空演变及其驱动

金孙梅, 侯光良, 许长军, 兰措卓玛, 李生梅

2019 (5): 1049-1059. doi: 10.13866/j.azr.2019.05.01

摘要 ( 669 )

PDF(3801KB) ( 475 )

青藏高原是全球地理环境最为特殊的区域之一，研究全新世以来青藏高原文化遗址时空演变及其原因，对于理解极端环境下的人类响应与适应具有重要意义。基于ArcGIS空间分析，运用核密度估计、平均最邻近指数和全局空间自相关等地理统计方法，研究了全新世以来青藏高原14 339处文化遗址的时空演变。结果表明：各时期遗址最近邻指数均小于1，全局Moran’s I的取值介于0~1之间，遗址存在正的空间自相关，且属于集聚分布的模式；遗址分布重心经历了由高原腹地（旧石器时期）—东南边缘谷地（新石器时期）—东部地域（青铜器时期以来）的转变；遗址分布形态特征则经历了均匀广布型（旧石器时期）、边缘河谷型（新石器时期）、河谷集聚型（青铜器时期）、退化分散型（吐蕃部落时期）、半月广布型（吐蕃王朝时期）、斑块广布型（元代）、连片集聚型（明清时期）的变化过程；青藏高原各时期遗址时空分布演变是海拔、气候变化、植被等自然环境，以及生产方式、技术、战争、人口迁移、政治政策等社会经济因素共同作用的结果。

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1959—2018年秦岭南北春季气候时空变化特征

齐贵增, 白红英, 孟清, 赵婷, 郭少壮

2019 (5): 1079-1091. doi: 10.13866/j.azr.2019.05.04

摘要 ( 467 )

PDF(3555KB) ( 469 )

基于1959—2018年陕西秦岭腹地32个气象站点逐日气温、降水资料和计算得出的标准化降水蒸散指数(SPEI)，采用线性倾向评估法、ANUSPLIN空间插值法、Mann-Kendall检验和R/S分析法等，分析了秦岭地区春季气候时空变化特征和未来气候变化趋势。结果表明：① 1959—2018年秦岭地区春季表现为显著暖干化趋势，水热突变不同步。气温以0.33 ℃·(10a)^-1速率上升，降水量以4.90 mm·(10a)^-1速率下降，SPEI值以0.14·(10a)^-1速率下降。② 空间变化上，秦岭地区暖干化存在空间差异，呈“北部快、南部慢”变化格局。有99.65%的像元显示气温呈显著上升趋势，64.46%的像元显示降水量呈显著下降趋势，75.28%的像元显示SPEI值呈显著下降趋势。对春季气候变化响应敏感区位于北部的宝鸡、周至、户县、长安和南部的太白、柞水、镇安。③ 1994—2008年干旱发生频率较高、干旱程度较重，2009年后干旱发生频率和程度有所减轻，干旱发生频率为“北部高、南部低，西部高、东部低”的空间分布格局。未来秦岭地区春季气候将持续表现为暖干化趋势。

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近2 400 a以来达里诺尔湖区域环境演变及其气候响应

刘晶晶, 张生, 李文宝, 史小红, 徐琼, 甄志磊

2019 (5): 1092-1101. doi: 10.13866/j.azr.2019.05.05

摘要 ( 498 )

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本文以东亚夏季风北部边缘的达里诺尔湖(以下简称“达里湖”)为研究对象，通过沉积物岩芯的采集与测试分析，利用正构烷烃及相关指标讨论达里湖区域近2 400 a以来的环境演变及其气候响应。结果显示：达里湖沉积物中正构烷烃的碳数分布为C₁₇~C₃₃。其中，以C₂₅为主峰的单峰形分布约占总样品量的57%；以C₁₉、C₂₅为主峰的双峰形分布约占30%；以C₂₅、C₂₇为主峰的双峰形分布约占13%。正构烷烃的指标参数变化显示，近2 400 a以来达里湖区域环境演变不仅与全球气候事件具有明显的一致性，而且受东亚夏季风降水变化及湖区冷暖变化的影响。将其变化分为6个阶段，其中阶段1、3、5 (75 a BP至今、985~600 a BP、2 180~1 550 a BP)为暖湿气候阶段，该阶段湖区有效湿度高，木本植物占据优势，水生植物生长茂盛，湖泊营养状态较好；阶段2、4、6 (600~75 a BP、1 550~985 a BP、2 355~2 180 a BP)为冷干气候阶段，该阶段菌藻类繁殖较快，草本植物比例增加，湖泊初级生产力较低。整体上，2 400 a以来达里湖区域的气候变化由暖湿向冷干转变。

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天山雪岭云杉森林菌根真菌多样性及其影响因子

杜海燕, 常顺利, 宋成程, 张毓涛

2019 (5): 1194-1201. doi: 10.13866/j.azr.2019.05.17

摘要 ( 449 )

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雪岭云杉（Picea schrenkiana）是天山森林的建群种，在中国北方针叶林中占有重要地位。本研究按海拔梯度在天山北坡采集菌根样品及表层土壤样品，采用分子生物学技术对菌根真菌进行鉴定；同时测定土壤有机碳、全N、有效P和全K等含量，通过构建系统发育树、典型对应分析（CCA）等方法，探讨了雪岭云杉森林菌根真菌多样性及其影响因子。结果表明：① 雪岭云杉森林中菌根真菌共21种, 隶属于2门6纲10目12科14属。② 担子菌门真菌在各海拔的雪岭云杉林中均有分布，而子囊菌门真菌主要分布在低海拔的雪岭云杉林中。随着海拔升高，菌根侵染率与香农-威纳指数先升后降，分别处于13%~36%和1.14~2.03之间，辛普森指数在0.49~0.63之间则表现为逐渐下降的趋势；均匀度指数在0.47~0.63，随海拔先降后升。③ 雪岭云杉森林菌根真菌分布、侵染率和多样性指数主要受海拔和土壤有机碳含量的影响，土壤全N含量仅显著影响了香农-威纳指数和均匀度指数。本研究可为雪岭云杉森林菌根真菌资源的认识和利用提供依据。

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干旱区不同类型盐碱土壤细菌群落多样性

王巍琦, 李变变, 张军, 杨磊, 张凤华

2019 (5): 1202-1211. doi: 10.13866/j.azr.2019.05.18

摘要 ( 524 )

PDF(1495KB) ( 285 )

以玛纳斯河流域的硫酸盐―氯化物盐型、氯化物―硫酸盐型、碳酸盐型、硫酸盐型4种盐碱土壤为研究对象，利用高通量测序技术对细菌进行测序，研究表明：4种盐碱土壤样品共获得137 822条细菌基因序列，Shannon指数和Chao1指数表现为：碳酸盐型＞硫酸盐型＞硫酸盐―氯化物盐型＞氯化物—硫酸盐型，说明碳酸盐型土壤细菌群落的多样性和丰度均显著高于其他3个样品。4种盐碱土壤细菌群落主要包括10个门类，其中变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）是硫酸―氯化物盐型、氯化―硫酸盐型、硫酸盐型土壤的优势菌门，碳酸盐型以厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门、放线菌门为优势菌门，而在属的水平上，各样品的群落组成差异较大。通过聚类分析将4个细菌群落分为3类，其中硫酸―氯化物盐型和氯化―硫酸盐型分为一类，硫酸盐型和碳酸盐型各为一类。环境因子中全盐、氯离子、硫酸根离子和硝酸根离子对物种分布影响显著（P<0.05）。玛纳斯河流域不同类型盐碱土壤中的细菌群落存在显著差异，存在较多类型的细菌群落，尤其在碳酸盐型土壤中。该研究结果揭示了干旱区不同类型盐碱土壤细菌群落组成及影响群落结构的主要环境因子，为挖掘盐碱土壤微生物资源和盐碱地改良提供科学依据。

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2000—2015年乌兰察布市生长季NDVI时空变化及其影响因素

李建飞, 李小兵, 周义

2019 (5): 1238-1249. doi: 10.13866/j.azr.2019.05.22

摘要 ( 484 )

PDF(2660KB) ( 360 )

以2000—2015年MODIS中国500M NDVI月合成产品数据为基础，结合乌兰察布市同期降水和气温数据，采用趋势线分析法、差值法、复直线回归分析法和残差法等，对乌兰察布市近16 a来生长季归一化植被指数(NDVI)进行像元尺度的时空变化及影响因素分析。结果表明：① 2000—2015年乌兰察布市NDVI介于0.354～0.555，整体呈波动上升趋势，空间分布差异明显，且呈东南高西北低的特点；② 2000—2004年、2005—2009年、2010—2015年乌兰察布市植被覆盖变化类型呈改善→退化→改善。植被覆盖改善较退化的速度慢，且植被退化后恢复缓慢；③ 乌兰察布市植物生长受降水、气温的双重影响。NDVI与年均降水量呈显著正相关（r=0.730，P=0.001），并通过了0.01显著性水平检验，与气温呈负相关（r=-0.351，P=0.182），二者相关关系不显著，相较气温而言，降水是影响植物生长的主要气候因子。在排除人类活动的影响下，降水和气温对乌兰察布市NDVI的贡献自西北向东南由0.213逐渐增加至0.805；④ 人类活动对植被指数起消减作用的区域占研究区总面积的55.92%，对植被指数起积极作用的区域占研究区面积的44.08%。

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天山北坡植被NDVI时空变化及其与气候因子的关系

尼加提·伊米尔, 满苏尔·沙比提, 玉苏甫·买买提

2019 (5): 1250-1260. doi: 10.13866/j.azr.2019.05.23

摘要 ( 390 )

PDF(2534KB) ( 317 )

利用MODIS NDVI 数据产品并结合相应的气候数据，运用一元回归趋势分析法，相关分析法，探讨2000—2015年天山北坡年平均、月平均NDVI时空变化与气候因子的相关关系。结果表明:① 近16 a来，天山北坡年平均NDVI值在 0.27～0.31之间波动上升，总体上呈明显增加的趋势；月平均NDVI值每年4月开始植被覆盖迅速增加，到7月达到最大值，然后8月开始降低，月平均 NDVI值的变化呈现出单峰趋势。天山北坡不同季节植被指数都呈现上升的趋势。空间上天山北坡植被覆盖呈现出西部高东部低，南部高北部低的分布特征。生长季植被NDVI值和年平均植被NDVI值的变化存在明显的空间差异，表现为中部植被覆盖增加，东北部，西部，南部的植被覆盖减少。② 天山北坡年平均气温和平均降水量逐步上升，变化趋势表现为上升—下降—上升的趋势。空间上天山北坡南部山地地区气温低，降水量多；北部平原区气温高，但降水量少。③ 植被NDVI值对气温和降水量存在一定的相关关系。气温与降水量对植被的生长均有影响，其中春季的植被NDVI值与气温的关系密切，夏季的植被NDVI值与降水量有密切的关系，综合分析，降水量对植被覆盖的影响大于气温对植被覆盖的影响。 = 4 \* GB3 ④ 生长季（5—9月）植被NDVI值与气温和降水量存在一定的滞后性。

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玛纳斯河流域绿洲时空演变及其景观格局变化

黄犁, 徐丽萍

2019 (5): 1261-1269. doi: 10.13866/j.azr.2019.05.24

摘要 ( 424 )

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基于1976、1989、1998、2006、2016年5期Landsat MSS/TM/OLI遥感影像，提取玛纳斯河流域近40 a的绿洲分布情况，利用数理统计模型及景观指数等方法分析了绿洲时空演变过程及其景观格局变化。结果表明：1976—2016年玛纳斯河流域中下游绿洲变迁呈退缩—扩张—急剧扩张的变化趋势，除1976—1989年绿洲处于退缩状态外，自1989年以来绿洲规模一直处于扩张状态，其中，以2006—2016年绿洲扩张速度最快，其面积增长量和净变化速度高达3 266 km²和4.43%，绿洲变化趋势表现出非平衡—极端不平衡的变化。1989—2006年草地对绿洲退缩的贡献率最大，2006年以后水域面积减少是绿洲退缩的主要贡献者，1989年以后耕地对绿洲扩张的贡献率最大；绿洲重心总体向西北方向迁移，各时期的绿洲重心迁移方向为东北—西南—西北—西南。绿洲景观几何形状趋于简单化，绿洲内部破碎化程度增加，这与草地景观破碎化程度不断增大有关，绿洲总体趋向于集中，绿洲聚集度有所增加，这与耕地景观聚集程度不断增大密切相关。

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基于FLUS模型的天山山区未来土地利用变化预估

秦埼瑞, 李雪梅, 陈庆伟, 田亚林

2019 (5): 1270-1279. doi: 10.13866/j.azr.2019.05.25

摘要 ( 514 )

PDF(1808KB) ( 287 )

基于天山山区53个气象站点，31个CMIP5全球气候模式，集合逐年平均气候资料、社会经济和自然地形等资料，利用FLUS模型，预估了2050年RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5排放情景下天山山区土地利用变化。结果表明：① FLUS模型能够较好地模拟研究区历史土地利用变化，具有较高的模拟精度。② 与基准期（1970—1999年）相比，3种情景下多年平均气温升高了1.67~2.16 ℃，其中春季和夏季增温幅度较小，秋季和冬季增温幅度较大。多年平均降水量增加22~25 mm，3种情景下个别年份较基准期出现降水减少现象，但总体呈增加趋势。③ 2050年RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5的预估结果与2017年实测土地利用结果相比，天山山区冰雪面积分别减少29.2%、34.6%、38.4%。前两种情景城市用地面积增幅不大，部分耕地转换为城市用地和草地，林地面积少量增加。而RCP8.5情景下城市用地面积为2017年的近3倍，部分林地转换为草地。3种情景下水体总面积略有增加，未利用地呈减少趋势。

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甘肃泾川中沟小流域不同坡位刺槐人工林土壤水分特征

张晓梅, 邸利, 史再军, 费俊娥, 王正安

2019 (5): 1300-1308. doi: 10.13866/j.azr.2019.05.28

摘要 ( 481 )

PDF(1121KB) ( 339 )

以甘肃泾川中沟小流域不同坡位刺槐人工林为研究对象，采用环刀法测定人工刺槐林土壤水文物理性质，采用烘干法测定土壤水分。方差分析表明：不同坡位土壤物理性质存在显著差异，0～100 cm土层的土壤容重为：塬面刺槐林（上）（1.24 g·cm^－³）＞塬面刺槐林（下）（1.20 g·cm^－³）＞沟台刺槐林（1.18 g·cm^－³）＞墚坡刺槐林（1.16 g·cm^－³）。土壤总孔隙度为：墚坡刺槐林（51.99%）＞沟台刺槐林（51.31%）＞塬面刺槐林（下）（50.52%）＞塬面刺槐林（上）（49.33%），墚坡刺槐林饱和持水量与非毛管持水量均最大，沟台刺槐林与塬面刺槐林（下）次之，塬面刺槐林（上）最小。各林地土壤水分变化季节性差异明显，可分为土壤水分消耗期（5－6月）、补给期（7月）、消退期（8－9月）。不同林地土壤含水量变异系数随土层深度加深表现为先增大后减小，土壤水分变异系数在40～80 cm处达到最大值（Cv＞0.3）。表明塬面刺槐林（上）的土壤含水量最大，塬面刺槐林（下）与沟台刺槐林居中，墚坡刺槐林土壤水分最低。

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基于建设开发适宜性评价的干旱区绿洲城市增长边界的划定—以乌鲁木齐市为例

朱天翥, 杜宏茹, 张小雷

2019 (5): 1318-1324. doi: 10.13866/j.azr.2019.05.30

摘要 ( 352 )

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科学合理地划定城市增长边界是控制城市无序蔓延、减少土地利用效率低下的有效途径，也是目前我国空间规划探索的重要内容之一。城市增长边界划定应依据区域不同资源环境本底条件和建设开发水平，因地制宜地选择合适的指标和方法，才能更准确地反映出城市发展的实际和需求，起到切实的指导作用。干旱区城市的发展受绿洲—荒漠生态系统影响作用显著，城市扩张过程中人地矛盾较为突出，城市增长边界划定必须体现资源环境—经济社会发展的协调性。本文以乌鲁木齐市为例，基于资源环境底线和城市发展潜力评价相叠加的研究思路，尝试探索干旱区绿洲城市增长边界划定的可行方法，结果表明：① 限制性评价和适宜性评价相结合的方法，可以很好地划定干旱区绿洲城市增长边界；② 将绿洲区域作为土地潜力的评价单元，对于干旱区绿洲城市划定城市增长边界更加合理和适用；③ 城市增长边界划分为刚性边界和阶段性边界可以指导城市土地的开发。

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